第八单元《金属与金属材料》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.下列做法正确的是( )
A．处理金属废弃物的方法是填埋法B．室内放一盆水防止一氧化碳中毒
C．家用电器着火立即用水浇灭D．天然气泄露，应立即关闭阀门并开窗通风
2.下列有关金属的说法中，正确的是( )
A．纯铁，可用来制造机械
B．地壳中含量最多的金属元素是铁
C．铁、铝的表面都有一层致密的氧化物薄膜
D．铜的导电性在金属中仅次于银，常用作导线
3.将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息，下列判断不正确的是( )
A．图线X表示镁的反应情况B．铁消耗稀盐酸的质量最大
C．锌一定过量D．镁一定过量
4.有关金属资源叙述正确的是( )
A．地球上的金属资源有限，且不可再生
B．目前世界年产量最多的金属是铝
C．保护金属资源的唯一途径是防止金属锈蚀
D．地球上金属资源多以单质形式存在，如金、银、铜
5.为防止家中菜刀生锈，小风设计了如下方案：
①每天用汽油擦拭一遍 ②用完后保存在盐水中 ③擦干后用植物油涂抹 ④用干布把它擦干，悬挂 ⑤用食醋涂抹 ⑥用酱油涂抹。请选出你认为合理的方案( )
A． ①②③④⑥⑦B． ②③④C． ③④D． ⑤⑥⑦
6.有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以单质形式存在。丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可用丙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
( )
A．甲>乙>丁>丙B．丙>丁>乙>甲C．丙>乙>丁>甲D．乙>丁>丙>甲
7.关于下列实验现象，描述错误的是( )
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A．铜粉在空气中加热，黑色粉末变红色
B．镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D．氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量的热
8.扬州为了迎接城庆2500周年，仅用9个月时间建造好“扬州科技馆”，其大面积运用钢架，下面关于生铁和钢说法正确的是( )
A．生铁和钢都是纯净物B．生铁是铁和碳的化合物
C．生铁是炼钢的主要原料D．生铁和钢都是铁的单质
9.据报道，下列有关铁的说法正确的是( )
A．铁在自然界中以化合物的形式存在B．铁生锈后应该立刻丢弃
C．铁是地壳中含量最多的金属元素D．铁生锈后，产生的铁锈能阻碍铁继续被锈蚀
10.灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，主要是因为( )
A．钨的导电性好B．钨的熔点高C．钨的硬度大D．钨的密度大
11.纳米技术是各国竞相发展的一项技术。用纳米材料制成的用品有很多奇特的性质，例如纳米铜在室温下可拉长50多倍而不出现裂纹．那么纳米铜具有的性质是( )
A．超塑延展性B．颜色为红色C．导热性D．导电性
12.赤铁矿的主要成分是( )
A． FeOB． Fe3O4C． Fe2O3D． Fe
13.铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，这一事实与下列哪一因素关系最密切( )
A．铁丝的表面积B．氧气的浓度C．燃烧时的温度D．铁的着火点
14.化学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜，设计了如下两个方案：
方案一：CuCuOCuSO4
方案二：CuCuSO4 [Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O]
比较上述两个方案，你认为方案一的优点是( )
①节约能源 ②不产生污染大气的二氧化硫 ③提高硫酸的利用率 ④提高铜的利用率
A． ②③B． ①②③C． ①③④D． ①②③④
二、填空题
15.某化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物成分进行探究。
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[初步分析]
无色气体A不含有单质气体，黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种。
高炉炼铁的原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，请写出反应器中一氧化碳是如何产生的化学方程式：_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
兴趣小组又分成甲乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究
[猜想与假设]
甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应的________；
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况：
假设一：只含有铁；
假设二：只含有________；
假设三：以上两种物质都含有。
[实验与探究]
(1)为验证甲组的猜想，大家按如图示进行实验(箭头表示气体流向)：
当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，可以确定无色气体A的成分为：________，Ⅱ中浓硫酸的作用是：_________________________________________________；
(2)为验证乙组中假设三成立，大家用物理和化学两种方法来进行探究
写出黑
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色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式：_________________________；
[交流与反思]
在做甲组的实验中发现其存在一个很不环保的缺陷，请指出来____________。
16.金属钛因为神奇的性能越来越引起人们关注，常温下钛不与非金属及强酸反应。加热时却可以和常见的非金属单质反应，地壳中的含钛矿石之一是金红石(TiO2)，目前大规模生产钛的方法是：
(1)使金红石与炭粉混合，在高温条件下反应，再通入氯气，制得TiCl4和一种可燃气体，该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)在氩的气流中，高温下用过量的镁跟TiCl4反应制得金属钛，写出此反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
17.我国第四套人民币硬币中含有金属镍(Ni)，镍及其化合物能发生下列反应：
①Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑ ②NiO＋2HCl===NiCl2＋H2O ③NiO2＋4HCl===NiCl2＋Cl2↑＋2H2O
分析化学方程式，回答以下问题：
(1)金属镍((Ni)与硝酸银溶液反应的化学方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应②属于基本反应类型中的________反应。
(3)反应③中Ni的化合价在反应前后________(填“不变”“升高”或“降低”)。
18.如图是实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置：试回答：
(1)请写出仪器名称③________
(2)请用化学方程式表示②中发生的化学反应______________________________________
________________________________________________________________________。
19.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某中学化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空
(1)除CO外，还有______________可以还原Fe2O3
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(2)实验中可观察到的现象是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的作用是___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验开始时要先通入CO的目的是_______________________________________。
三、实验与探究
20.为探究铁生锈的条件，某化学社团设计了如下实验：取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，装置如图所示，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象
(1)铁生锈实际上是铁与空气中的________(填名称)发生反应的结果。
(2)当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的______________。
(3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和________两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
21.某化学小组利用下图所示装置测定铜锌合金样品中锌的质量分数(图中固定装置已略去)。
探究过程如下：
Ⅰ.连接实验装置并检查装置气密性；
Ⅱ.向B中加入质量为m的铜锌合金粉末，由注射器A向B缓缓加入稀硫酸，待B中不再有气体产生气体时，夹紧弹簧夹，立即移出D中导管，准确读取并记录量筒内水的体积；
Ⅲ.经过滤等操作，准确称量并记录B中剩余固体物质的质量；
Ⅳ.该小组的甲同学根据反应前后B中固体物质的质量计算样品中锌的质量分数；乙同学认定量筒内测得水的体积即为反应生成气体的体积，并利用该气体在常温下的密度，根据化学方程式进行
10
相关计算，得到样品中锌的质量分数。
请回答下列问题：
(1)B中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
(2)Ⅲ中，正确的操作顺序是：过滤、________、________、称量。
(3)通过误差分析，化学小组发现乙同学所用数据不可靠。造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响是：_____________________________________________________________。
①Ⅱ中，移出D中的导管内留存有水，导致计算结果偏________(填“大”或“小”或“无法确定”)。
②________________________________________________________________________
_____________________________________________________________导致计算结果偏大。
四、计算题
22.钢铁厂购进含氧化铁80%的赤铁矿1 000 t，可以炼取含杂质4%的生铁多少？
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答案解析
1.【答案】D
【解析】A项，废旧金属的处理方法是回收再加工利用；B项，室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒，因为一氧化碳难溶于水；C项，家用电器着火，应先断电，以防触电，不能用水浇灭；D项，天然气泄露，应立即关闭阀门并开窗通风。故选D。
2.【答案】D
【解析】A项，纯铁质软，不能制造机械；B项，地壳中含量最多的金属元素是铝；C项，铝的表面有一层致密的氧化物薄膜，但铁没有，铁在空气中生成的氧化物是疏松多孔的；D项，铜的导电性在金属中仅次于银，常用作导线。故选D。
3.【答案】C
【解析】观察图像可知，三种金属反应的速率X>Y>Z，判断出三种金属的活动性顺序为X>Y>Z，从而得知X为镁，Y为锌，Z为铁。相同质量的三种金属完全参加反应，应该是镁消耗的酸最多，铁次之，锌最少，但图中铁产生氢气最多，即消耗稀盐酸最多；镁锌产生氢气一样多，即消耗稀盐酸一样多，故镁过量，但锌无法确定。故选C。
4.【答案】A
【解析】A项，地球上的金属资源有限，且不可再生；B项，目前世界年产量最多的金属是铁；C项，保护金属资源的途径有防止金属锈蚀、回收利用废旧金属、合理开采金属矿物、寻找开发金属替代品；D项，地球上金属资源多以化合物形式存在。故选A。
5.【答案】C
【解析】为防止家中菜刀生锈，可采取的方法可以是隔绝空气或水蒸气。①③都可隔绝，但汽油有毒，家中可选用植物油；水和氧气是铁生锈的必要条件，溶液的酸碱性则会加速铁的锈蚀，如②⑤⑥。故选C。
6.【答案】D
【解析】只有甲在自然界主要以单质形式存在，说明甲的活动性最弱；丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，说明乙能与丁的盐溶液反应，判断出乙比丁的活动性强；丁盐的溶液可用丙制的容器盛放，说明丙不能与丁的盐溶液反应，判断出丙的活动性比丁弱。综上分析，四种金属的活动性由强到弱的顺序是乙>丁>丙>甲。故选D。
7.【答案】A
【解析】铜粉在空气中加热，红色粉末变黑色。故选A。
8.【答案】C
【解析】A项，生铁和钢都是铁的合金，属于混合物，错误；B项，生铁是铁和碳的混合物，错误；C项，生铁是炼钢的主要原料，正确；D项，生铁和钢都是铁的合金，属于混合物，不是单质，错
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误。故选C。
9.【答案】A
【解析】A项，铁在自然界中以化合物的形式存在；B项，铁生锈后应该立刻除锈，以防止浪费资源；C项，铝是地壳中含量最多的金属元素；D项，铁生锈后，产生的铁锈能加速铁的锈蚀。故选A。
10.【答案】B
【解析】金属钨的熔点很高，金属锡的熔点较低，所以灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制。故选B。
11.【答案】A
【解析】纳米铜在室温下可拉长50多倍而不出现裂纹，说明纳米铜具有超塑延展性。故选A。
12.【答案】C
【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3，选C。
13.【答案】B
【解析】铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，在纯氧当中就能剧烈燃烧，说明该反应与氧气的浓度有密切关系。故选B。
14.【答案】A
【解析】方案一虽然分两步，但不产生污染大气的二氧化硫，同时提高硫酸的利用率，优点为②③。选A。
15.【答案】初步分析：C＋O2CO2 C＋CO22CO
猜想与假设：CO 碳
实验与探究：(1)二氧化碳、一氧化碳 干燥气体
(2)取少量粉末，用磁铁吸引 部分粉末被吸引 黑色粉末部分溶解，并产生气泡 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
交流与反思：没有尾气处理
【解析】初步分析：一氧化碳的产生经历了两个过程：碳和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳又和碳反应生成一氧化碳；猜想假设：炼铁需要一氧化碳和铁矿石，反应后的气体A的成分有可能是一氧化碳、二氧化碳、一氧化碳和二氧化碳的混合物；黑色粉末B的成分有可能是铁、碳、铁和碳的混合物；实验与探究：(1)Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，说明有还原性气体一氧化碳；(2)假设三是铁和碳的混合物，根据其物理性质，可选择磁铁来进行实验；黑色粉末B中与盐酸反应的是铁粉；交流与反思：该实验涉及了有毒气体一氧化碳，应注意尾气处理。
16.【答案】(1)TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO (2)TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
【解析】(1)金红石与炭粉混合，在高温条件下反应，再通入氯气，制得TiCl4和一种可燃气体，
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根据反应前后，元素种类不变可知，该可燃性气体使一氧化碳，所以化学方程式为TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。(2)在氩的气流中，高温下用过量的镁跟TiCl4反应制得金属钛，还反应的化学方程式为TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。
17.【答案】(1) Ni＋2AgNO3===Ni(NO3)2＋2Ag (2)复分解 (3)降低
【解析】由反应①可知，Ni的活动性应在氢元素的前面，故Ni与硝酸银溶液反应时可生成银和硝酸镍，其中镍元素的化合价为＋2价；反应②是氧化镍与盐酸的反应，属于复分解反应；反应③中反应前镍元素的化合价为＋4价，反应后化合价降低为＋2价。
18.【答案】(1)酒精灯 (2)Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
【解析】③叫酒精灯；②中发生的化学反应方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
19.【答案】(1)C或H2 (2)红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊 (3)尾气处理，防止一氧化碳污染空气 (4)排除管内空气，防止一氧化碳发生爆炸
【解析】(1)除CO外，还有H2、C可作还原剂，还原Fe2O3；(2)实验中可观察到红色粉末变黑色，澄清石灰水变浑浊的现象；(3)由于实验开始之前、结束之后都要通一氧化碳，为防止污染空气，要进行尾气处理；(4)实验开始时要先通入CO的目的是排除管内空气，防止一氧化碳发生爆炸。
20.【答案】(1)水、氧气 (2)五分之一 (3)试管内液面上升
【解析】(1)对比实验①②③，可知铁生锈实际上是铁与空气中的水、氧气发生反应的结果。(2)因为氧气约占空气总体积的五分之一，因此足够长时间后，实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的五分之一。(3)该实验创新之处在于：可根据铁丝表面的铁锈和进入试管中水的体积两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
21.【答案】(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)洗涤 干燥 (3)小 未冷却到室温就夹紧弹簧夹
【解析】(1)由于铜排在了氢的后面，所以与酸不反应，反应物是锌和硫酸，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)从铜和硫酸锌溶液的混合物中得到铜，先进行过滤，得到带有硫酸锌溶液的铜，进行洗涤除去表面的硫酸锌，再进行干燥除去水即可称量。(3)移出D中的导管内留存有水，那么从量筒中读出的示数就应该是由于生成氢气而排出的水再减去导管中留存的水，所以会误认为得到的氢气少，导致计算结果偏小；由于锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气时，放出热量，如果没等冷却到室温，根据热涨冷缩的原理可知进入量筒中水偏多，所以误认为得到的氢气多，计算的结果就偏大。
22.【答案】解：氧化铁的质量为1 000 t×80%＝800 t
设炼出纯铁的质量为x
10
＝
解得x＝560 t
生铁的质量为560 t÷(1－4%)≈583 t
答：理论上可以冶炼出含铁96%的生铁583 t。
【解析】根据化学方程式求解，要注意用的是纯净物的质量。
10
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